随着国民经济和科技的进步和发展,能源和环境问题引起了人们的重视。GDI汽油机能够通过部分负荷下分层稀薄燃烧技术来实现其经济性的目的,缸内分层稀燃直接影响着碳烟及NOx等的排放。因此,本文对GDI汽油机分层稀薄燃烧的颗粒物和NOx的生成进行了模拟研究。本文利用AVL FIRE软件建立了GDI汽油机的计算仿真模型,对三维模型进行了移动网格的划分并对计算初始条件与边界条件进行了设定。本文研究了喷油持续期、喷油量、喷油定时、喷射位置和喷油锥角等参数对气缸内碳烟和NOx的生成、分布和发展过程进行了分析。结果表明:1)、碳烟在点火后一段时间开始生成,缸内碳烟生成的质量分数趋势是先增大后减小,生成位置随缸内的燃烧位置变化由着火中心向周围扩散,燃烧后期碳烟生成位置主要在缸壁边缘。2)、NO在点火后开始生成,趋势是先急剧增大最后基本保持不变,NO的生成位置随缸内燃烧位置变化由着火中心逐渐向整个气缸扩散。3)、碳烟的质量分数随着喷油时刻的推迟而不断增加,NO的质量分数随着喷油时刻的推迟而不断减少。从碳烟和NO两方面的生成情况来看,喷油锥角45°时NO和碳烟的生成比较适中。喷油持续期过大碳烟生成较多,过小NO生成较多。喷油量越多,碳烟和NO的生成量也越来越多。在一定条件下,喷射位置离火花塞越近碳烟的生成越多,NO的生成越少。